巨癤蝙蛾幼蟲的營養成分分析

唐慧敏,樊子婧,周 瓊

(湖南師范大學生命科學學院,動物腸道功能調控湖南省重點實驗室，中國 長沙 410081)

昆蟲是一類具有極強繁殖能力和頑強生命力的生物，其蛋白質和總脂肪含量豐富。近年來資源昆蟲的研究與利用越來越受重視，開發其食用或藥用價值是很重要的方面[1,2]。蝙蝠蛾科(Hepialidae)是鱗翅目(Lepidoptera)昆蟲中較為原始的一個類群，也是重要的林業和藥用植物害蟲，該科的一些種類是蟲草菌[Cordycepssinensis(Berkeley) Saccardo]的重要載體，因此成為我國名貴的中藥材——蟲草的重要寄主[3]。目前有關蟲草的研究主要集中在菌上，對蟲草寄主昆蟲的研究相對較少，加強對寄主幼蟲的研究，將推動蟲草全人工培育的研究[4]。

雪峰蟲草是線蟲草菌屬的一個新種真菌——雪峰蟲草菌Ophiocordycepsxuefengensissp. nov.寄生于蝙蝠蛾科昆蟲幼蟲形成的真菌子座和僵蟲的復合體，是2013年發現的新種，因多產于雪峰山脈而得名[5]，也是目前世界上已知的最大的蟲草，是與冬蟲夏草在 DNA 水平上相似性最高的物種[6]。其與冬蟲夏草的主要功效成分蟲草酸(D-甘露醇)、氨基酸、多糖和腺苷的含量比較接近，通過分子生物學和真菌分類學的鑒定，證實了雪峰蟲草和冬蟲夏草的親緣關系很相近[7]。該蟲草具有止咳化痰、補肺益腎、抗癌和提高免疫力等功效，且對腰膝酸痛、夢遺陽痿、久咳虛喘也有顯著效果，在湖南省洞口縣瑤族鄉民間流傳使用已久，被視為珍貴的強壯滋補中藥和瑤藥[8,9]。張水寒等[10]鑒定了雪峰蟲草的28種主要化學成分，其中包括了5種脂肪酸組分。

巨癤蝙蛾Endoclitadavidi(Poujade,1886)隸屬于鱗翅目蝙蝠蛾科Hepialidae蝙蛾屬Endoclita(Phassus)，主要分布在我國福建、廣西和湖南，是一種蛀干性昆蟲，也是現有蝙蝠蛾科標本中體型最大的種類[3,11]。該蟲主要蛀食馬鞭草科藥用植物大青ClerodendrumcyrtophyllumTurcz．等植物的根和莖[12]。通過與采自湖南洞口雪峰蟲草僵蟲(蝙蛾被雪峰蟲草菌寄生感病后形成的蟲草菌絲體及繁殖結構)的線粒體COI基因的比對分析，明確了巨癤蝙蛾是雪峰蟲草菌的重要寄主[13]。目前有關巨癤蝙蛾的研究報道甚少，而其幼蟲的營養成分及功能尚未見報道。由于蟲草菌生長發育的營養主要來源于寄主昆蟲，同時蟲草子座及僵蟲的化學成分種類和含量也受寄主昆蟲的影響，因此研究巨癤蝙蛾幼蟲的營養成分，對于探討雪峰蟲草的藥用價值和利用巨癤蝙蛾幼蟲規模化人工培育雪峰蟲草具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 供試昆蟲及處理方法

巨癤蝙蛾Endoclitadavidi(Poujade,1886)高齡幼蟲：采自湖南省洞口雪峰山脈(27°5′N/110°30′E，海拔300～600 m)。野生高齡幼蟲于2018年1月野外采集供試；人工飼養高齡幼蟲于2016年8月野外采集低齡幼蟲，在實驗室內利用人工飼料飼養。野生和人工飼養幼蟲的營養成分測試分析均于2018年1月進行。

1.2 試蟲處理和營養成分測定方法

分別取野生和人工飼養的高齡幼蟲35和32頭，饑餓處理48 h，單頭幼蟲分別稱鮮重，在超低溫真空凍干機(LABCONCO freezone 2.5)內凍干24 h后，再稱單頭幼蟲的干重。用小型中藥材電動粉碎機(萊芙800G)粉碎后，樣品委托湖南省農產品加工研究所(湖南省食品測試分析中心)進行有關指標測定。參照中華人民共和國食品安全國家標準匯編，粗脂肪采用索氏提取法 (GB 5009.6-2016)，蛋白質采用凱氏定氮法(GB 5009.5-2016)，氨基酸采用氨基酸自動分析儀法(GB 5009.124-2016)，脂肪酸采用酯交換法(GB 5009.168-2016)，灰分采用灼燒稱重法(GB 5009.4-2016)測定。

2 結果與分析

2.1 水分、灰分、總蛋白質、總脂肪質量分數

經稱重分析，野生巨癤蝙蛾高齡幼蟲平均每頭鮮重為3.506 7 g，干重為1.354 6 g，平均含水量為61.37%；人工飼養的高齡幼蟲，平均每頭鮮重為3.431 3 g，干重為1.202 4 g，平均含水量為64.96%。

各主要營養成分如表1所示，其中，野生幼蟲干物質中的蛋白質、脂肪和灰分分別占其干重的48.7%，39.4%和3.4%，其蛋白質與脂肪質量分數(P/G)比值為1.27。人工飼養幼蟲干物質中的蛋白質、脂肪和灰分分別占其干重的34.9%，50.7%和2.4%，其蛋白質與脂肪質量分數(P/G)比值為0.69。可以看出，野生幼蟲的蛋白質質量分數高于人工飼養幼蟲，粗脂肪質量分數低于人工飼養幼蟲。

表1 巨癤蝙蛾幼蟲的營養成分質量分數 單位：%

2.2 氨基酸質量分數分析

對巨癤蝙蛾幼蟲的17種氨基酸測定結果見表2。可以看出，野生巨癤蝙蛾幼蟲的總氨基酸和各氨基酸質量分數均比人工飼養幼蟲高：17種氨基酸的總含量(TAA)分別為41.01%和30.05%，其中，必需氨基酸含量(EAA)分別為10.08%和9.57%，非必需氨基酸含量(NEAA)分別為16.99%和13.51%。但野生幼蟲必需氨基酸占總氨基酸的比例低于人工飼養幼蟲，分別為24.58%和31.85%，必需氨基酸與非必需氨基酸之比分別為0.59和0.71。

其中，野生幼蟲和人工飼養幼蟲的17種氨基酸中均以谷氨酸質量分數最高，分別為4.80%和3.71%；野生幼蟲質量分數最低的為蛋氨酸和組氨酸，均為1.37%，人工飼養幼蟲質量分數最低的為胱氨酸，僅為0.21%。

支鏈氨基酸(BCAA)包括亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸等，其中以亮氨酸最為重要。從表中數據可見，野生巨癤蝙蛾幼蟲的支鏈氨基酸占必需氨基酸的66.87%，人工飼養巨癤蝙蛾幼蟲的支鏈氨基酸占比也達到53.40%。

表2 巨癤蝙蛾幼蟲的氨基酸質量分數 單位：%

注：*為必需氨基酸，#為支鏈氨基酸。

2.3 脂肪酸含量分析

巨癤蝙蛾幼蟲的脂肪酸質量分數測定結果見表3，可以看出，巨癤蝙蛾幼蟲的油脂中共檢測出脂肪酸13種，其中不飽和脂肪酸(P)有7種(棕櫚油酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、二十碳一烯酸、二十碳二烯酸和二十二碳二烯酸)，飽和脂肪酸(S)有6種(月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸和二十二烷酸)。野生和人工飼養幼蟲的不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸的比值(P/S)分別為2.64和2.23，說明野生幼蟲的不飽和脂肪酸的質量分數較之于人工飼養的幼蟲相對豐富。必需脂肪酸主要包括亞油酸和亞麻酸，野生幼蟲中的質量分數達8.29%，遠遠高于人工飼養幼蟲的1.19%。

表3 巨癤蝙蛾幼蟲的脂肪酸組分質量分數 單位：%

3 結論與討論

蛋白質和氨基酸是昆蟲體的主要營養成分[15]。本研究結果發現，巨癤蝙蛾幼蟲的蛋白質質量分數為34.9%～48.7%，比蟑螂(蛋白質質量分數為63.3%～70.0%)、黃粉蟲幼蟲(47.7%～54.3%)、柞蠶(54.6%)略低，但比小金蝙蝠蛾幼蟲蛋白質質量分數(10.8%)[14]高；野生巨癤蝙蛾幼蟲的蛋白質含量、總氨基酸和17種氨基酸含量均高于人工飼養幼蟲，但野生幼蟲必需氨基酸占總氨基酸的比例低于人工飼養幼蟲。

支鏈氨基酸與運動性疲勞之間的關系非常密切，它能降低運動后體內自由基的水平并提高抗氧化酶的活性，同時也有利于機體鈣濃度的穩定，并提高機體的運動能力[16.17]。野生巨癤蝙蛾幼蟲的支鏈氨基酸占必需氨基酸的66.87%，高于人工飼養巨癤蝙蛾幼蟲的53.40%，并均高于小金蝙蝠蛾的51.72%[14]，說明巨癤蝙蛾幼蟲含有較多的抗疲勞和提高運動能力的功效成分，這可能對雪峰蟲草的藥用價值有益。

巨癤蝙蛾幼蟲粗脂肪的質量分數為39.4%～50.7%，比黃粉蟲的28.9%～37.6%、柞蠶21.2%、蟋蟀17.3%高出許多，比小金蝙蝠蛾幼蟲[14]略低。解剖巨癤蝙蛾幼蟲發現，巨癤蝙蛾幼蟲體腔內有厚實的脂肪體，把內臟包裹起來(未發表數據)，而脂肪體少的昆蟲幼蟲難以被蟲草菌寄生，推測蟲草菌的寄生繁殖可能需要高的脂肪成分，該推測尚待進一步的研究證實。

甘卓亭等[18]比較了包括雪峰蟲草在內的幾種野生和人工培養蟲草的微量元素，發現Mn，Fe，Cu，Zn及Sr等微量元素在野生蟲草中含量普遍較人工培養的高。

從野生和人工飼養巨癤蝙蛾幼蟲的粗脂肪含量看，野生幼蟲粗脂肪含量低于人工飼養幼蟲，但不飽和脂肪酸的含量較之于人工飼養幼蟲高，而且野生幼蟲的必需脂肪酸含量遠遠高于人工飼養幼蟲。說明野生幼蟲的營養成分對人體健康更有利。

對巨癤蝙蛾幼蟲營養成分的分析結果表明，巨癤蝙蛾幼蟲有較豐富的營養價值。由于蟲草的營養價值與藥用價值主要體現在蛋白質、氨基酸、蟲草素、蟲草多糖等系列活性物質[19-21]，寄主昆蟲的營養成分與蟲草的成分構成有密切關系。因此本實驗結果在一定程度上對雪峰蟲草在醫藥方面的功效研究提供了依據。從目前初步的研究結果來看，巨癤蝙蛾人工飼養幼蟲的營養成分較之于野生幼蟲稍低，但尚不知是否對雪峰蟲草菌的生長以及成品蟲草的有效活性成分有影響，幼蟲飼料配方的合理優化和規模化健康養殖等仍有待進一步研究。

冬蟲夏草是我國藥用價值較高的珍稀名貴傳統中藥材，有多種蝠蛾可作為其寄主昆蟲[22]，目前，因受全球氣候變化的影響，導致冬蟲夏草適宜生長地的范圍急劇縮減，人為無節制的挖采以及對產區植被等生態環境的嚴重破壞，加之傳統粗放的采集、加工和食用致使這一珍稀資源長期得不到合理保護和高效利用，間接或直接導致了冬蟲夏草的野生資源日益枯竭[23.24]。而雪峰蟲草具有適應低海拔環境的生存能力，可進一步研究其醫療和藥用方面的價值。